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中国商飞预研总师杨志刚:未来民机技术的发展

核心提示: 我在西北工大做学生,在做学生期间,也有机会到我们的西飞公司来学习,来做实习,过去了40年,中间一多半的时间在美国,后来回到了国内,同时也有一部分时间从事航空工业和汽车工业相关的研究。

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中国商飞预研总师、中国商飞北研中心总设计师杨志刚先生

各位领导、各位专家,非常高兴有机会来作这个报告,吴总临时有非常重要的事情,委托我来替他作这个报告。我个人非常高兴来,因为会议的主题是改革开放40年,40年前,我在西北工大做学生,在做学生期间,也有机会到我们的西飞公司来学习,来做实习,过去了40年,中间一多半的时间在美国,后来回到了国内,同时也有一部分时间从事航空工业和汽车工业相关的研究,今天非常高兴有机会重新以一个航空人的身份来这里汇报一下、报告一下商飞关于未来民机发展的一些看法。

像做飞机这样的事情,欧洲、美国快,中国也一样,领导重视很重要,把大飞机搞上去,这是我们国家两个一百年目标,实现中国梦,上升到这样一个高度的事情。

国务院工信部及相关的也有很多很多的规划。从另外一个角度来说,民机也是一个产品,刚刚唐院士的报告里面也谈了产品方面的市场需求,我们右上角这个图就可以看到不同的经济体,随着经济的发展,对于乘坐飞机的需求。可以看到,经济的增长使人们对乘坐飞机提供了越来越高的需求。   

左边这张图,是世界上主要飞机在干线上的乘坐率。在目前的油价的情况下,如果乘坐率超过了70%的话,航空公司一定是非常盈利的。左下角这张图,绿色的线代表旧飞机的替代,除此之外,我们看到替代越来越多,这个除了代表飞机的体量,总体在增加以外,还有黄色的线也很重要。我们看到自从2008年、2009年以后,飞机的使用寿命,就是实际的服用寿命,大概从23年左右降到了25年左右,很重要的原因是新飞机的推出更加有效率,更加经济,可以为航空公司带来更好的使用体验,给客户也带来了更好的乘坐体验。由于需求量的增加,由于市场经济的变好,由于航空公司加速替换现有飞机的机队,导致我们预计这也是国际同行的共识,就是全球飞机的体量将有一个比较快速的增长。刚刚唐院士的报告里也提到,大概总量翻倍的样子。这些数据主要是由于GDP的驱动。 

值得注意的是,中国的经济的增长肯定远超于世界经济增长的水平,即使到了2035年,我国的经济增长平均速度也预计是世界的两倍左右。同时,另外一个很重要的数据,就是我们飞行的增长率将是高于经济的增长率。这样各式各样的预计都有,因为预测未来的需求是很困难的事情。但有一件事情是肯定的,就是在2020年-2030年期间,中国将成为世界上最大的民机市场。我们目前为止,去年全国运了5.5亿人次的旅客,同比增长13%。回到刚刚说的,这个数字是比GDP的增长速度要高。预计2035年,中国的旅客乘坐量将达到13亿人次,我个人的看法,这个数字可能保守了。事实上从其他行业上来看,比如说以我比较熟悉的汽车工业为例,几乎所有的估计,对过去20年的预测,都是偏保守。我相信航空公司也一定是如此。

波音公司去年的时候,对中国做了一个展望。未来的20年将有一定的飞机的量和有一定的价值,就是万亿美元的价值。这个对我来说可能更重要的一点,跟它在2016年发布的预测相比,需求量提高了。这跟刚才做的结论,所有的过去的预测都偏保守的观点是一致的。中国另外还有一个机遇,除了经济发展以外,“一带一路”也给我们提供了一些新的机遇。

我们怎么看这件事?目前为止,民机,不管是运人、运物,都是把一个人或者物,从A运到B点,在这样一个运输中,我们期待从一个运输体系的角度来看这样的民机。短途有各式各样的交通工具,从人们出行的自行车、出租车,到今后可能发展的个性化的飞行器。长途,我们有列车、邮轮,当然,我们也有飞机。而且,在过去的70年以来,飞机已经成为人类在长途旅行中比较首选的方式。支撑这样首选的方式,很重要一个原因是左边这张图,就是飞机变得越来越安全,这是过去50年以来飞机安全程度的变化。同时右边这张图也告诉我们飞机也变得越来越经济,就是能耗的变化。

未来的飞机,我们说除了需要更安全、更经济以外,我们需要它更环保。从客户体验的角度来说需要更舒适、更快捷,同时,也需要它更智能。   

为了满足这样的一些需求,世界上主要的航空公司,主要是我们行业的标杆企业,是波音、空客,刚刚杨伟院士讲到,在军机领域里面,很多企业已经开始从跟跑的距离变得比较近了,甚至有可能并跑的可能性。坦率地说,在民航这样一个领域,我们还有很大的差距,我们主要还是在追跑到跟跑这样一个过程。我们很多的工作需要做。事实上,世界上即使是在欧美,除了企业做相关的研究以外,国家也都通过NASA和欧盟的Flightpath相关的计划,来对飞机各个方面,从使用到机体设计本身以及把旅客的出行和飞机使用的一体化来进行考虑,进行相关的研究工作。波音空客也对于自己在现有的产品谱系外再考虑一些新的布局。从这个角度来说,中国商飞是一个有很多责任和很多工作需要做的企业。

目前为止,大家已经知道,ARJ21已经投入使用,C919大飞机,就是吴总做总师的这个飞机,去年首飞,目前主要是在阎良这里来进行飞行测试。中俄合作的宽体客机CR929也正在研制,同时中国商飞北研中心作为中国商飞的预研单位,也在思考这三架飞机以外,我们今后的飞机是什么样的。

未来,从飞机的角度,行业里的共识是说,向新构型、新能源发展,同时超音速的飞机我们也将看到它重返我们的眼界。

新构型主要是跟波音707这样的飞机相比,大家知道,这样的飞机已经是我们现在的范式,就是有一个机翼提供收翼,机身提供货物,以1.0为主的发动机提供动力,当然再加一些其他的控制面。未来是不是可以有一些新的布局?这个在军机的领域已经实现了,民机也在有各式各样的探索。美国和欧洲都是做相关的一些研究工作。   

除此之外,第二个大的方向是在新能源领域。因为飞机的排放问题,尤其它排放的问题,尤其高空对臭氧层的相关排放问题,这个一直是民机排放或者是航空业排放的主要的考虑。为此,各种形式的新能源化或者各种形式的电动化,一直是航空工业研究的领域。我们在研究的时候,很重要的制约条件就是目前为止,它的电动系统的单位重量的容纳和航空柴油相比太低了,这将导致我们研制这个飞机的过程中,将是一个是从小到大的路径,或者是从部分的电动化走向全电动化的过程。但是总的来说在美国和欧洲都有相关的工作在做。

除此之外,我们也看到世界上很多的公司在探讨超音速飞机,自从“谐和”号退役以后,人们一直期望说什么时候会有下面的超音速飞机,搞航空的人一定对速度的追求有一种渴望,所以,美国有很多很多的企业在研究。

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责任编辑:实习编辑 臧航